Question

Розрахуйте і вкажіть об’єм (л, за н.у.) карбон (IV) оксиду, який повністю при кімнатній температурі поглинається водою з утворенням розчину 2 кг вугільної (карбонатної) кислоти з масовою часткою розчиненої речовини, рівною 3,1%:

Answer 1

Ответ:

Дано:

m(С2Н2) = 5,2 кг = 5200 г

Найти:

V(CO2)-?

Решение.

М(С2Н2) = 26 г/моль

n(C2H2) = m/M = 5200 г/26 г/моль = 200 моль

2С2Н2 + 5О2 = 4СО2 + 2Н2О

Из УХР видим, что n(CO2) = 2n(C2H2) = 200 моль*2=400 моль

V(CO2)=n*Vm = 400*22,4 = 8960 л = 8,96 м³

Ответ: 8,96 м³

Answer 2

Для розрахунку об'єму карбон(IV) оксиду (\(CO_2\)), який повністю поглинається водою, слід використовувати хімічну реакцію між \(CO_2\) і водою:

\[ CO_2 + H_2O \rightarrow H_2CO_3 \]

За даними у завданні, утворюється 2 кг вугільної (карбонатної) кислоти (\(H_2CO_3\)) з масовою часткою розчиненої речовини, рівною 3,1%. Це означає, що в 100 г розчину міститься 3,1 г розчиненої речовини (вугільної кислоти). За допомогою цього можна визначити масу вуглекислого газу, який був випущений:

\[ \text{Маса } CO_2 = \frac{3,1}{100} \times \text{Маса розчину} \]

Тепер масу \(CO_2\) можна перевести у молекулярні одиниці використовуючи масу молекули \(CO_2\).

Маса молекули \(CO_2\) складається з маси атома вуглецю і двох атомів кисню. За ядерними масами:

\[ \text{Маса } C = 12 \, \text{г/моль} \] \[ \text{Маса } O = 16 \, \text{г/моль} \]

Отже, маса молекули \(CO_2\) буде:

\[ \text{Маса } CO_2 = 12 + 2 \times 16 = 44 \, \text{г/моль} \]

Тепер ми можемо визначити кількість молекул \(CO_2\):

\[ \text{Кількість молекул } CO_2 = \frac{\text{Маса } CO_2}{\text{Маса молекули } CO_2} \]

Так як один моль газів займає об'єм при нормальних умовах (н.у.) приблизно 22,4 л, можемо розрахувати об'єм карбон(IV) оксиду:

\[ \text{Об'єм } CO_2 = \text{Кількість молекул } CO_2 \times 22,4 \, \text{л/моль} \]

Ці розрахунки надають об'єм \(CO_2\) при нормальних умовах, який буде поглинений водою при реакції.